食源性致病菌如沙门氏菌引起的食品安全问题威胁人类健康。射频技术凭借体积加热和穿透深度大的特点,可使大体积样品整体快速加热,对高/低水分食品均能实现高效杀菌。射频技术因其本身的热效应以及加热不均匀引起的局部过热会导致热敏性食品品质下降,因此限制了射频技术在食品工业中的广泛应用。天然抗菌物质绿色安全,对品质损害小,但食品基质中复杂成分会抑制其抗菌功效,导致单独使用时杀菌效率低。因此,为增强杀菌效果,并保证食品品质,本文在分析天然抗菌物质与热处理在高/低水分基质中单独及联合杀菌规律的基础上,开发了天然抗菌物质与射频加热联合杀菌技术,并在高水分食品(猪肉)和低水分食品(苜蓿种子)中进行了适用性分析。最后从细胞水平和代谢水平对天然抗菌物质与射频加热的协同杀菌机制进行了解析,进而为联合杀菌技术在实际生产中的应用提供理论基础。具体研究内容与结果如下:(1)构建三种基质,分别是高脂流态高水分基质(水调芝麻酱)、高脂流态低水分基质(纯芝麻酱)和颗粒低水分基质(芝麻颗粒),在不同基质中进行天然抗菌物质与热处理单独及联合杀菌规律研究。结果发现,牛至精油和ε-PL对沙门氏菌具有较好的体外抗菌效果,对Salmonella Montevideo CICC 21588最小抑菌浓度分别为0.03125%和0.06250%(w/w),但在食品基质中抗菌效果均降低。精油的抗菌效果在高脂流态基质中被严重削弱,但精油气相对低水分颗粒表面微生物具有较好的抗菌效果。ε-PL在高脂流态低水分基质中抗菌效果较差,但在高脂流态高水分基质中抗菌效果强于精油。Weibull模型可用于拟合S.Montevideo在三种基质中的热致死曲线(R~2=0.973-0.998,RMSE=0.021-0.279)。在高水分基质中,菌的热致死曲线呈上凸形状(p>1),细胞亚致死损伤较多;在低水分基质中,菌的热致死曲线呈下凹形状(p<1),细胞亚致死损伤较少;此外,在高水分流态基质中,热处理与牛至精油或ε-PL对S.Montevideo有显著的协同杀菌效果,而在低水分流态基质中,则无协同杀菌效果。这些结果表明有无协同杀菌效果与热处理后微生物的亚致死损伤相关。(2)在前期单独及联合杀菌规律的研究基础上,开发了射频加热与天然抗菌物质联合杀菌技术,并在高水分食品——猪肉中进行了适用性分析。首先超声制备了肉桂精油纳米乳液(CEON)并进行了表征,并探讨了CEON和ε-PL对生猪肉冷藏期微生物数量、菌群结构和肉品质的影响,并分析了射频加热联合CEON和ε-PL对猪肉中微生物灭活和肉品质的影响。结果表明,制备的纳米乳液物理稳定性和抗菌效果较好。CEON与ε-PL对S.Montevideo CICC 21588和隆德假单胞菌具有相加的体外联合抑菌效果。CEON和ε-PL浸泡处理能抑制生猪肉在冷藏期菌落总数的增长,降低S.Montevideo数量。结合高通量测序分析发现,0.25%CEON和0.125%CEON+0.25%ε-PL对发光杆菌属抑制效果优于假单胞菌属。0.5%ε-PL对发光杆菌属的抑制效果较差。CEON和CEON+ε-PL处理组能减缓生猪肉中挥发性盐基总氮(TVB-N)累积和p H上升速率,而ε-PL单独处理并没有显著延缓猪肉品质劣变。射频蒸煮能节省蒸煮时间,射频蒸煮猪肉品质与水浴Nirmatrelvir蒸煮相似。射频加热联合CEON+ε-PL对猪肉中S.Montevideo和菌落总数有协同杀灭作用。CEON+ε-PL不影响射频蒸煮猪肉中TVB-N含量、p H值、蒸煮损失和外观,但能减少TBARS生成,增强猪肉的硬度、弹性和咀嚼性,并抑制射频蒸煮猪肉在冷藏期间菌落总数的生长。高浓度CEON(0.25%)影响射频蒸煮猪肉感官品质,改变射频蒸煮猪肉中的挥发性成分。(3)MK-1775体内射频加热与天然抗菌物质的联合杀菌技术在低水分食品——苜蓿种子中进行了适用性分析,探讨了精油气相与射频加热对苜蓿种子表面沙门氏菌数量、种子发芽率和芽苗品质的影响。结果表明,肉桂精油气相处理对苜蓿种子中的S.Montevideo CICC 21588具有较好的杀菌效果。射频加热后种子发芽率和S.Montevideo的耐热性随样品水分含量、目标温度和保温时间的增加而下降。Weibull模型较好拟合种子上S.Montevideo的热失活曲线(R~2=0.952-0.999,RMSE=0.025-0.231,p<1)。根据精油气相杀菌效果,选择了合适的处理条件(肉桂精油气相浓度为0.83μL/m L,处理3 d)。根据射频处理下发芽率变化、菌失活曲线以及温度分布,明确了合适的射频处理条件,即水分含量为7.52%w.b.、9.53%w.b.和11.45%w.b.的种子间歇升温至冷点温度分别达65℃(RF55-60-65),60℃(RF50-55-60)以及55℃(RF45-50-55)并保温20 min。两者按先后顺序联合处理对S.Montevideo具有相加的联合杀菌效果,冷点区域目标菌约下降4 log CFU/g,且各单独处理和联合处理均没有显著增加沙门氏菌的亚致死损伤细胞。各联合处理后,种子发芽率在90%以上,萌发后苜蓿芽的芽长、鲜重、总酚含量、抗坏血酸含量和DPPH自由基清除活性无显著变化。肉桂精油中挥发性成分在苜蓿芽中无残留,联合处理不改变苜蓿芽的挥发性成分。(4)从细胞水平解释了天然抗菌物质(CEON或ε-PL)与射频加热对沙门氏菌的协同杀灭机制。结果表明,射频加热过程对细菌细胞造成亚致死损伤,同时促进天然抗菌物质(CEON或ε-PL)与细菌细胞的相互作用,从而对S.Montevideo CICC 21588表现出协同杀灭作用。射频加热与ε-PL协同杀菌机制genetic fate mapping主要体现在促进细胞形态的改变,增加细胞膜通透性,增加ATP外泄,降低胞内ATP水平,增加胞内ROS水平以及降低胞内核酸物质含量。与单独射频处理相比,经射频加热与CEON联合处理后,虽然细胞膜通透性以及胞内ROS水平都有所增加,但其变化水平小于射频加热与ε-PL联合处理组。此外,射频加热与CEON联合处理后胞外ATP水平比单独射频处理组低,表明射频加热与CEON联合处理主要的协同杀菌机制是显著抑制了胞内ATP的合成。(5)基于代谢组学阐明了射频加热和CEON或ε-PL对沙门氏菌的协同杀灭机制。通过对处理组与空白组之间差异代谢物数量和变化水平进行分析,与射频加热和抗菌物质(CEON或ε-PL)单独处理相比,射频加热和ε-PL或CEON联合处理对细胞代谢的干扰有增强作用,从而表现为协同杀菌作用。通过KEGG富集结果表明,联合处理主要增强对核苷酸代谢、氨基酸代谢、碳水化合物代谢、辅因子和维生素代谢、辅因子的生物合成、脂质代谢和膜转运途径的干扰。此外,射频加热与ε-PL联合处理对细胞代谢物的影响区别于射频加热与CEON的联合处理。